JPS62121792A - 金属圧延油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属圧延油組成物に関し、更に詳しくは乳化型
金属圧延油組成物に関する。

〔従来技術〕

従来から一般に使用されている金属圧延油は潤滑油成分
通常は油脂、鉱物油または脂肪酸エステル等の基油に、
防錆剤、極圧剤、油性向上剤、酸化防止剤等の各種の助
剤を加え、これを乳化剤で０／Ｗ型エマルジヨンとして
通常１〜２０％程度の濃度で圧延加工部に供給している
。しかしながら最近の圧延技術の進歩により圧延速度の
高速、大量生産化がはかられ、潤滑性循環安定性、作業
性、廃水処理性等圧送油に対する要求が、増々苛酷なも
のとなってきており、その要求に充分対応出来る圧延油
の開発がのぞまれているのが現状である。しかしながら
従来の乳化剤を用いた圧延油は、種々の難点を有し、満
足し得るものではなかった。即ち、従来の乳化剤を用い
た圧延油では、乳化剤の種類、添加量を変化させ、圧延
油と圧延材の表面に付着する油量（プレートアウト量）
を増減させ、圧延潤滑性をコントロールしていた。

しかしこのような乳化剤を用いた圧延油に於いては、プ
レートアウト量と、液循環安定性とは、相反する傾向を
示すものであって、エマルジョンの安定性を高めれば圧
延材へのプレートアウト量が減少して潤滑性が不充分と
なり、またプレートアウト量を増大せんとすれば、エマ
ルジョンが不安定になって循環使用する際に種々の支障
をきたす欠点があった。また発生する鉄粉が不安定エマ
ルジョンに付着し、冷間圧延鋼板を汚す所謂圧延汚れが
生じ、後工程である洗浄、焼鈍工程に悪影響を及ぼす難
点も生じる。加えて圧延機自体及びその周辺にも付着し
美観を損なうばかりでなく作業上も問題が生じる。

〔発明の目的〕

本発明者は上記従来の圧延油の欠点を解決するために従
来から鋭意研究を続けて来たが、この研究に於いである
特定の高分子化合物を使用することにより上記欠点が解
消出来、プレートチウド量を減少せしめずに液循環安定
性の優れた乳化型圧延油が収得出来ることを見出し、こ
こに本発明を完成するに至った。即ち本発明は、 （Ａ）動植物油脂、鉱物油並びに脂肪酸エステルの少な
くとも１種であるａ滑油成分、及び（Ｂ）（イ）下記式 （但し、式中Ｒ７は炭素数１〜１８のアルキル基を、Ａ
はいずれか一方が ０　＋　Ｃ２Ｈａ　’　Ｏ鳩Ｈ，−０Ｒ６、ＯＭ。

０ＮＨ（ＣＨ２＋−ＮＨ２，０ＮＨ２Ｒ’または町 ０ＮＨＲ７Ｒ”である、またｎは１０〜３０５０の整数
、ｍ鵞は２〜１０の整数、ｍ２は１〜２０の整数、ｍ３
は１〜１０の整数を示す、またＲ２およびＲ３は同一ま
たは相異なるＨまたはＣＨ，基を、Ｒ４およびＲ６は同
一または相異なる炭素数１〜３のアルキル基を、Ｒ６は
炭素数１〜２０のアルキル基を、Ｒ７並びにＲ８は同一
または相異なる炭素数１〜２０のアルキル基を、Ｍはア
ルカリ金属を示す） で表わされる繰返し単位を有するビニルエーテル−マレ
イン酸系共重合体、 （ロ）下記式 （但し式中Ａは上記と同じ、Ｒ９はＨまたはＣＨ，を示
し、ｎは１０〜１３００の整数を示す）で表わされる繰
返し単位を有するイソブチレン−マレイン酸系共重合体
、及び （ハ）上記式（イ）または（ロ）に於いて、ＡがＯＨの
場合に、適宜な架橋化剤を用いて三量化した繰返し単位
を有するイソブチレン−マレイン酸系共重合体もしくは
ビニルエーテル−マレイン酸系共重合体 の少なくとも１種を必須成分として含有して成ることを
特徴とする金属圧延油組成物に係るものである。

〔発明の効果〕

本発明に於いては、上記式（イ）〜（ハ）で表わされる
特定の高分子化合物の少なくとも１種を使用することに
より、プレートアウト量が減少することなく優れた液循
環安定性を示す。更に詳しくは本発明圧延油組成物に於
いては上記式（イ）〜（ハ）で表わされる特定の高分子
化合物の優れた保護コロイド的作用によって、潤滑油成
分はかなり大きな粒径を保って安定に水中に分散し、し
かも分散している粒度分布もブロードな大きな巾をもつ
ことなく、かなりせまい巾でシャープな分布を示し、極
めて循環安定性が良い、また圧延加工部に供給されたと
きには、これが金属被圧延材に接触すれば粒径の大きな
油粒子が金属被圧延材に厚く強力な／Ｉ２１？ｆＩ４膜
を形成し、プレートアウト量が大きくなる効果を発揮す
る。

また本発明圧延油組成物は上記効果以外にも次の様な優
れた効果を発揮する。

（ｉ）エマルシロン濃度並びにクーラント（使用時に圧
延油を水に希釈した状ｆｌ）に於いて温度の影響を受け
ることが極めて少なく、温度の変化によってエマルジョ
ンの状態が変化せず安定して使用出来、圧延作業管理が
大変容易となる。

（ｉｉ　）スカムや金属粉が混入してもエマルジョン中
のｉＩＩ滑油成分の粒径の変化が非常に少なく、またス
カムや鉄粉を親水化するためミル（圧延機）汚れが改善
される。

（ｉｉｉ　）金属被圧延材の表面の清浄化が大きく向上
する。この際被圧延油の表面が清浄化されていないと後
工程の焼鈍に於いてエツジカーボン等が生じ好ましくな
い。

（ｉｖ）潤滑性が従来の圧延油に比し７〜ｌＯ％程度も
大きく向上する。

〔発明の構成〕

本発明の圧延油組成物は基本的には、油脂、鉱物伸およ
び脂肪酸エステルの少なくとも１種から成る潤滑油成分
に、上記式（イ）〜（ハ）で表わされる高分子化合物の
少なくとも１種を配合したものである。

本発明に於いて使用される潤滑油成分としては従来から
この種圧延油組成物に使用されて来たものがいずれも使
用出来、その代表例として油脂、鉱物油および脂肪酸エ
ステルが挙げられ、これ等は１種または２種以上の混合
系で使用出来る。具体的には、たとえばスピンドル油、
マシン油、タービン油、シリンダー油等の鉱物油；鯨油
、牛脂、豚油、ナタネ油、ヒマシ油、ヌカ油、パーム油
、ヤシ油等の動植物油の油脂；牛脂、ヤシ油、パーム油
、ヒマシ油等から得られる脂肪酸と炭素数１〜２２の脂
肪族１価アルコール、エチレングリコール、ネオペンチ
ルアルコール、ペンタエリスリトール等とのエステルが
挙げられる。

本発明で使用する式（イ）で表わされる高分子化合物は
、その製法は何等限定されないが、たとえば次の様な方
法で製造される。

ビニルエーテル−マレイン酸Ｊ”　重合体ｊｔ　キシＬ
／ン、ｎ−ヘキサン等の無極性媒体に溶解したのち、該
共重合体の繰返し単位当り１．０−１．５当量のジアミ
ンで加温下通常７０〜２００℃程度でモノアミド化し、
次いでエチレンオキサイド付加、アルキル化、アミノ化
、アルカリ金属塩化し、最後に脱溶媒して製造すること
が出来る。

また式（ロ）で表わされる高分子化合物についても、そ
の製法は限定されるものではないがたとえば下記の方法
を具体例として挙げることが出来る。

イソブチレン−マレイン酸共重合体をジメチルホルムア
ミド等の適宜な溶媒に熔解し、その後上記と同様の方法
で処理する。

尚（イ）と（ハ）は無水マレイン酸をキシレン、ベンゼ
ン、ヘキサン等の有Ｖ＆溶媒中、ジアミンによってモノ
アミド化し、更にビニルエーテルモノマーまたはイソブ
チレンと過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチルニトリ
ル等の重合開始剤の存在下、溶液重合あるいは乳化共重
合させても得られる。

式（ハ）の化合物は式（イ）または式（ロ）に於いてＡ
がＯＨの場合に、架橋剤たとえばアミノアルコール、多
価アルコールたとえばグリコールやポリオール、ジアミ
ン類等で二量体し五繰返し単位を有するものである。こ
の際二量体方法は次のような方法で行われる。（イ）ま
たは（ロ）のモノアミド化物をキシレン等の適宜の溶媒
に溶解し、これにヘキサメチレンジアミン、アミノアル
コール、ジオール、ポリオールおよびポリエチレンイミ
ン等の架橋化剤で二量体、次いでポリエチレンオキサイ
ド付加、アルキル化、７ミノ化、アルキル金属塩化して
得られる。また二量体した後（イ）または（ロ）の反応
を行っても得られる。

また使用されるグリコールやジアミン類としては、たと
えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン、ソルビトール、ネオペンチルグリコール、エチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレンイミ
ン、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン等を例
示することが出来る。

本発明に於いて使用する上記式（イ）〜（ハ）の各化合
物のうち、好ましいものを示せば次の様なものである。

即ち先ず式（イ）に於いてはＲ１−３〜　１８　　、　
ｍ＋ｍ　　２〜８　、　ｍ２’−２〜　１０　　、ｍ３
ｍ２〜６、Ｒ６−６〜１８．８７Ｍ１〜６、Ｒ８−１〜
６、Ｍ＝Ｎａ、ｎ＝５〜１０００のちのである。また式
（イ）に於いてＭで示される金属としては上記好ましい
金属に限定されるものではなく通常Ｌ　ｌ　％　Ｋも含
まれる。また式（ロ）に於いては、好ましいものはｎ′
が１０〜１２００のものである。

式（ハ）に於いては、好ましいものは式（イ）または式
（ロ）の好ましいものの二量体化した繰返し単位を有す
るものであり、二量体化する際に使用するグリコールや
ジ、アミンの好ましいものはポリエチレングリコール、
ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレンイミン、アミノ
エチルアルコールである。

本発明に於いては上記一般式（イ）〜（ハ）で表わされ
る化合物の少な（とも１ｍを使用することを必須として
いるが、好ましくはこれ等化合物と対イオンを形成する
物質を併用する。この際使用される対イオンとしてのア
ニオンとしては、たとえば蝋酸イオン、硝酸イオン、塩
素イオン、グリコール酸イオン、リン酸イオン、１１１
８イオン、炭素数１〜２０の脂肪酸イオン等が挙げられ
る。

通常圧延油は製造工場に於いて、油脂、鉱油或いはエス
テル等を基油とし、これに、必要に応じ油性向上剤、極
圧添加剤、防錆添加剤、酸化防止剤、乳化剤等の１種ま
たは２種以上を配合した組成物を輸送し、実際使用され
る現場に於いて水に０、１−１０％の濃度に希釈、エマ
ルジヨン化して使用される。

このため対イオンとして炭素数１〜２０好ましくは８〜
２０の脂肪酸イオンを用いた場合には本発明に使用する
高分子物質（イ）〜（ハ）は圧延油の基油に均一に熔解
する。従って使用現場に於いては従来の圧延油同様、水
に所定濃度に希釈するのみで均一なエマルジョンが形成
される。これに対して、対イオンとして炭素数１〜２０
の脂肪酸イオンを除（対イオンを使用した場合には、高
分子化合物（イ）〜（ハ）は、基油に均一溶解しがたく
使用現場に於いて圧延油と分散剤を各々所定濃度に水に
希釈してエマルジョンを形成することが好ましい。

本発明に於いては上記一般式（イ）〜（ハ）で表わされ
る化合物はこれ等の１種でも或いは２種以上併用しても
良い。

これ等本発明の高分子化合物は圧延油組成物全量に対し
て０．１〜１０重量％好ましくは０．５〜５重量％にな
るように配合する。

本発明の金属圧延油組成物には、上記成分の他、必要に
応じて公知の各種添加剤、たとえば防錆剤、油性向上剤
、極圧剤、酸化防止剤等を添加することが出来る。

上記各種添加剤は、必要に応じ圧延油組成物全量に対し
て、それぞれ０〜ｌＯ％、０〜２０％、０〜３％、０〜
５％の割合で添加することが出来る。

防錆剤としては、アルケニルコハク酸及びその誘導体、
オレイン酸等の脂肪酸、ソルビタンモノオレート等のエ
ステル又はその他アミン類等が、油性向上剤としては、
オレイン酸、ステアリン酸等の高脂肪酸及びその誘導体
であるエステル又はダイマー酸等の二塩基酸が、また、
極圧剤としては、トリクレジルホスフェート等のリン系
化合物及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機化合物
が、酸化防止剤としては、２，４−ジｔ−ブチルｐ−ク
レゾール等のフェノール系化合物、フェニルα−ナフチ
ルアミン等の芳香族アミン等がそれぞれ例示される。

本発明の金属圧延油組成物は、上記圧延油成分と、水溶
性高分子化合物とを単に同時混合するか、或いは、水分
量が８０％位までの濃厚溶液として調製しておき、使用
時水で希釈することにより使用される。

〔実施例〕

以下に実施例並びに比較例を示して本発明を具体的に説
明する。但し下記例に於いて使用した分散剤Ａ−には夫
々次のものを示す。

１分玉分散見 Ａニオレイルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ
−ジエチルアミノプロパンジアミドの共重合物 重合度−〇　　　　　ＭＷ寓４９６０ Ｂ；ブチルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ。

Ｎ−ジメチルアミノへキサメチレンアミド、エチレンオ
キサイド５モル付加物の共重合体重合度−８００１麿３
５５Ｇ００ Ｃニオクチルビニルエーテルと無水マレイン酸のモノＮ
、Ｎ−ジブチルアミノデカメチレンアミドの共重合体 ｔｆ＆度−１６０ＭＷ−８５０００ Ｄ＝ラウリルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ
−ジエチルアミノプロパンアミド、オレイルエステルの
共重合体 重合度＝　４０　　　　ＭＷ−２７５００Ｅ：イソブチ
レンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチルアミノプロパ
ンアミド、Ｎａ塩の共重合体 重合度＝　４００　　　ＭＷ＝１１１０００Ｆ：イソブ
チレンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチルアミノプロ
パンアミド−、ジブチルアミンの共重合体 重合度−３００（ＩＳＣＤＡＭ−Ａ＋ｗ−２）ＭＷ冨１
１００００ Ｇ：イソブチレンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチル
アミノヘキサメチレンアミド、ヘキサメチレンアミドの
共重合物 重合度＝　８００　　　ＭＷ＝３０５０００Ｈニオレイ
ルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチル
アミノプロパンアミドの共重合物（重合度−８）をヘキ
サメチレンジアミンで２量化 ＭＷ＝８０００　　（２量体） Ｉ：イソブチレンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジエチル
アミノプロパンアミドの共重合体（重合度−３０）をポ
リエチレンイミン（ＭＷ−１２００）で２量化 ＭＷ−１８０００（２量体） Ｊニブチルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ。

Ｎ−ジエチルアミノプロパンアミドの共重合体（重合度
−８００）をアミノエチルアルコールで２量化 Ｍ　Ｗ　−５２５０００（２量体） Ｋニオレイルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ
−ジブチルアミノへキサメチレンアミドの共重合体（重
合度−２０）をポリエチレングリコール（Ｍ　Ｗ−１０
００）で２量化ＭＷ−２５８００（２１体） 実施例１〜１１ 上記分散剤を用い、第１表に示す所定の成分と所定の配
合量で配合して圧延油組成物を調製した。

かくして得られた各組成物について、各種特性を測定し
た。この結果を第２表並びに第１〜４図に示す。但し各
種特性は夫々次の方法で測定した。

〈付着量〉 １．６Ｘ８０Ｘ１００ｓ＋ｍの酸洗い板をダル圧延５パ
ス後水切りして風乾（２４時間）して秤量してＷｌを測
定する０次いでトリクレンで洗浄して秤量してＷ２を測
定する。

付着量−Ｗ　、’−Ｗ　２ 〈圧延試験〉 二段試験圧延機を用いて、下記圧延条件にて７パス圧延
し、伸び率−３，４時点に於ける圧延荷重（を敗）を測
定し、下記式による圧延相対比を求めた。

※圧延条件 圧延材料：軟鋼板（Ｓ　Ｐ　ＣＧ）厚さ２．２ｍｍｘ巾
５０ｍｍｘ長さ５００ｍｍ 圧延速度：１３ｍ／分 圧延ロール：直径１５０ｓ＋ｍ、胴長２００１１１１ブ
ライドロール クーラント温度：５０〜５５℃ クーラントｆｉ度：５％エマルジッン パススケジュール：７パス く鋼板明度試験〉 試験圧延した鋼板表面に市販メルテングテープを貼付、
次いで剥離し、該テープを標準白色台紙に貼りつけた表
面を日本重色工業製色差計ＮＤ−１０１Ｄ型でその明度
を測定した。完全黒色を０、標準白色台紙の明度を８５
として求める。

く劣化テスト〉 本発明圧延油（３％エマルジョン）を下記第５図に示す
循環劣化試験機で７日間劣化試験を行い、試験前後の粒
径分布を測定した。但し第５図中（１）はタンク（液温
５５℃±５℃）、（２）はフィルター、（３）はポンプ
（２５１／ｗｉｎ）、（４）は回転ドラム（３０φｃ＋
ｓＸ　２　Ｑｃｍ’　）を示す、この回転ドラム（４）
中には１　／２ＳＩＩ球ボール１５０個、２ｃ■Ｘ２ｃ
■Ｘ１ｃ−鋳物ブロック８個を内在せしめ、１１５ｒｐ
ｍで回転するものである。

第１〜４図に於ける実線は試験前の粒径分布を表わし、
また点線は試験後の粒径分布を表わす。

第２表

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は各圧延油組成物の劣化試験の結果を示す図
面であり、また第５図は劣化試験の方法を示す図面であ
る。 ｌ・・・・・・タンク ２・・・・・・フィルター ３・・・・・・ポンプ ４・・・・・・回転ドラム （以上） 第１図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）動植物油脂、鉱物油並びに脂肪酸エステル
   の少なくとも１種である潤滑油成分、及び（Ｂ）（イ）
   下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒ＿１は炭素数１〜１８のアルキル基を、
   Ａはいずれか一方が ▲数式、化学式、表等があります▼であり、他方がＯＨ
   、 −Ｏ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）−＿ｍ＿＿２Ｈ、−ＯＲ＿６、
   ＯＭ、ＯＮＨ−（ＣＨ＿２）−＿ｍ＿＿３ＮＨ＿２、Ｏ
   ＮＨ＿２Ｒ＾６またはＯＮＨＲ＾７Ｒ＾８である。また
   ｎは１０〜３０５０の整数、ｍ＿１は２〜１０の整数、
   ｍ＿２は１〜２０およびＲ＿３は同一または相異なるＨ
   またはＣＨ＿３基を、Ｒ＿４およびＲ＿５は同一または
   相異なる炭素数１〜３のアルキル基を、Ｒ＾６は炭素数
   １〜２０のアルキル基を、Ｒ＾７並びにＲ＾８は同一ま
   たは相異なる炭素数１〜２０のアルキル基を、Ｍはアル
   カリ金属を示す） で表わされる繰返し単位を有するビニルエーテル−マレ
   イン酸系共重合体、 （ロ）下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ａは上記と同じ、Ｒ＾９はＨまたはＣＨ＿３
   を示し、ｎ′は１０〜１３００の整数を示す）で表わさ
   れる繰返し単位を有するイソブチレン−マレイン酸系共
   重合体、及び （ハ）上記式（イ）または（ロ）に於い て、ＡがＯＨの場合に、適宜な架橋化剤を用いて二量化
   した繰返し単位を有するイソブチレン−マレイン酸系共
   重合体もしくはビニルエーテル−マレイン酸系共重合体 の少なくとも１種を必須成分として含有して成ることを
   特徴とする金属圧延油組成物。